Работа магнитного поля

[se-sss]

Задумался тут о такой вещи.
Магнитное поле (сила Лоренца) не совершает работы.
Мир состоит из частиц, заряженных и нет. Монополей считаем нет.

Берём 2 магнита, сближаем их. Они отталкиваются или притягиваются, то
есть магнитное поле совершает работу.

Вероятно, даже можно говорить про потенциальную энергию, если
разместить магниты друг над другом на направляющих, чтобы не кувыркались.
Как так?

[Corund]

У Вас ошибка во втором предложении - там должно быть продолжение мысли.

[se-sss]

Перед 3-м предложение можно добавить: "С другой стороны,".


А вообще исходно вопрос возник из попытки понять, можно работу одного магнита по перемещению другого потенциальной (Пренебрегая излучением.)

[Munin]

Нет. 2-е предложение правильно звучит так: "магнитное поле (сила Лоренца) не совершает работы над электрическими зарядами".

Именно пропустив эту важную часть, вы и совершили ошибку.

se-sss в сообщении #1108857 писал(а):

А вообще исходно вопрос возник из попытки понять, можно работу одного магнита по перемещению другого потенциальной (Пренебрегая излучением.)

Можно.

[se-sss]

Тогда непонятно, какая сила совершает работу.

Вот например, один магнит закреплён. В его магнитном поле находится другой магнит, незакреплённый.
Отпускаем незакреплённый магнит. Он ускоряется. Его ускоряет явно магнитное поле.
Совершается работа.
Вероятно, магнитным полем.
Но магнитное поле создаёт силу Лоренца, котороя не совершает работу. Если не она, то что совершает работу?

[AnatolyBa]

Если бы у вас были не магниты а витки с током, то можно было бы показать, что искомую работу совершают источники ЭДС, которые необходимо должны быть в витках для поддержания тока постоянным.
С магнитом сложнее, здесь начинает играть роль квантовая механика. Вот, например, электрон со спином. Его магнитный момент - это базисное свойство не сводящееся к вращению каких-то "частей электрона". Можно считать, что над ним магнитное поле (неоднородное) совершает работу. Причем если поле создается витком (соленоидом), то в конце концов энергия берется опять-таки от ЭДС поддерживайщей ток в витке

[Munin]

se-sss в сообщении #1109048 писал(а):

Тогда непонятно, какая сила совершает работу.

Очевидно, что не Лоренца :-)

se-sss в сообщении #1109048 писал(а):

Но магнитное поле создаёт силу Лоренца

но не только её одну.

Не пускаясь в квантовые сложности, можно считать, что магнитное поле действует на магнитный полюс с силой $\mathbf{F}=q_m \mathbf{H},$ аналогично силе Кулона $\mathbf{F}=q \mathbf{E}.$ Очевидно, такая сила может совершать работу.

[chislo_avogadro]

AnatolyBa в сообщении #1109056 писал(а):

С магнитом сложнее, здесь начинает играть роль квантовая механика.

Здесь действительно нельзя без квантовой механики?? Можно ведь создать магнитный диполь вполне классически - круговым током. Т.е. теми же движущимися зарядами. Поддерживать ток постоянным для принципа вроде и не обязательно.

-- 25.03.2016, 17:28 --

se-sss в сообщении #1109048 писал(а):

Тогда непонятно, какая сила совершает работу.

Лоренца. Но, как уже было сказано, производится она (работа) не над зарядами.

Вот - видно, что сила Лоренца работает вдоль синей стрелки.

[AnatolyBa]

chislo_avogadro в сообщении #1109063 писал(а):

Здесь действительно нельзя без квантовой механики??

Можно без квантовой механики. Давайте посмотрим. Мы хотим, чтобы диполь остался диполем, т. е. заряды не разлетались. Прицепим заряды к концам пропеллера, закрутим и поместим в неоднородное магнитное поле. Скажем, слабо неоднородное магнитное поле и ось пропеллера параллельна среднему направлению поля. Мы увидим две компоненты силы Лоренца. Одна будет тянуть пропеллер в направлении изменения поля (усиления или ослабления - в зависимости от знака заряда и направления вращения), вторая будет уменьшать радиальную скорость таким образом, чтобы квадрат скорости оставался неизменным. Т. е. работу сила Лоренца совершать не будет (есть еще сила реакции действующая на заряды со стороны пропеллера, но она тоже не совершает работу); но будет уменьшаться магнитный момент. Если мы хотим сохранить момент - мы должны приложить стороннюю силу
А с квантовой механикой - магнитный момент (скажем, электрона со спином) меняться не будет. Но и сила - не классическая сила Лоренца

[chislo_avogadro]

AnatolyBa
Поле, которое Вы описываете (т.е. "слабо неоднородное магнитное поле и ось пропеллера параллельна среднему направлению поля"), имеет составляющую, направленную от центра вращения пропеллера к зарядам. Значит, имеется сила Лоренца, направленная вдоль оси вращения пропеллера, которая, при нашем желании, и может совершить работу. Например, если пропеллер находится в поле силы тяжести.
Т.е. первая указанная Вами компонента силы Лоренца работу вполне может совершить. Разве нет? Но, разумеется, не над зарядами.

AnatolyBa в сообщении #1109088 писал(а):

... вторая будет уменьшать радиальную скорость таким образом, чтобы квадрат скорости оставался неизменным.

Этого я не понял. У Вас пропеллер не жёсткий?

-- 25.03.2016, 19:09 --

AnatolyBa в сообщении #1109088 писал(а):

А с квантовой механикой - магнитный момент (скажем, электрона со спином) меняться не будет. Но и сила - не классическая сила Лоренца

Ну зачем же вводить лишние сущности?

[se-sss]

Я, кажется, приблизительно понимаю логику AnatolyBa, но не понимаю откуда там радиальная скорость.
При движении в неоднородном поле будет наводиться ЭДС (Не очень понимаю механизм в данном случае), чтобы сохранить момент магнитный, в дыижущийся контур надо добавить свою батарейку.

[AnatolyBa]

Прошу прощения, имел в виду, конечно, не радиальную а круговую, орбитальную скорость.
Да, можно сказать, что одна компонента силы Лоренца совершает работу, но другая компонента совершает ту же работу, но с противоположным знаком. В сумме ноль.
А насчет лишних сущностей. Я бы не вводил, но боюсь тогда постоянных магнитов не было бы

[chislo_avogadro]

AnatolyBa в сообщении #1109176 писал(а):

одна компонента силы Лоренца совершает работу, но другая компонента совершает ту же работу, но с противоположным знаком. В сумме ноль.

"Другую" компоненту я вижу только направленной к центру пропеллера (или от центра). Как она может уничтожить первую, направленную вдоль оси вращения - непонятно. Но давайте возьмём пример из техники. На рисунке изображён униполярный двигатель. Можно ли объяснить его действие, не прибегая к силе Лоренца? Если нет, как этот двигатель будет совершать работу, если сила Лоренца её не совершает?



-- 26.03.2016, 00:15 --

AnatolyBa в сообщении #1109176 писал(а):

А насчет лишних сущностей. Я бы не вводил, но боюсь тогда постоянных магнитов не было бы

Наверное тут невозможно что-то доказать или опровергнуть. Но введение спинового магнита как некоей новой сущности означало бы примерно то же самое, что предположить существование магнитного монополя. Предположение есть, но монополь пока не найден. Представим себе: магнитный момент от орбитального движения электрона и магнитный момент от его спина - две различные сущности! Как-то неэстетично.

[Munin]

chislo_avogadro в сообщении #1109191 писал(а):

"Другую" компоненту я вижу только направленной к центру пропеллера (или от центра).

Потому что вы не считаете, а только "видите". Впрочем, вы не ТС, и ваши проблемы - это ваши проблемы.

chislo_avogadro в сообщении #1109191 писал(а):

Наверное тут невозможно что-то доказать или опровергнуть.

На вашем уровне знаний - да. А так, AnatolyBa банально прав.

chislo_avogadro в сообщении #1109191 писал(а):

Но введение спинового магнита как некоей новой сущности означало бы примерно то же самое, что предположить существование магнитного монополя.

Нет, не то же самое.

chislo_avogadro в сообщении #1109191 писал(а):

Предположение есть, но монополь пока не найден.

А вот заряженные частицы со спином (и квантованным магнитным моментом) найдены. Пример: электрон. Кстати, он дираковский.

chislo_avogadro в сообщении #1109191 писал(а):

Представим себе: магнитный момент от орбитального движения электрона и магнитный момент от его спина - две различные сущности! Как-то неэстетично.

"Зато дёшево, надёжно и практично".

В физике, повторяю, это давно банальность, а если вы не в курсе - это всего лишь ваши проблемы. Чтение элементарных учебников могло бы помочь. Но если человек пришёл не разбираться, а спорить, то объяснить ему что-либо невозможно.

[chislo_avogadro]

Если вспомнить вот это -

Munin в сообщении #1109060 писал(а):

se-sss в сообщении #1109048 писал(а):

Тогда непонятно, какая сила совершает работу.

Очевидно, что не Лоренца

то на вашу барабанную дробь в предыдущем посте можно не обращать внимания При всём уважении.